王秋紅賓縣國省干線公路管理站

分析加筋土擋土墻在道橋工程中的運用

王秋紅
賓縣國省干線公路管理站

加筋土技術(shù)在我國廣泛應(yīng)用，道橋工程中，加筋土技術(shù)用來修建擋土墻，作為支擋結(jié)構(gòu)物，發(fā)揮了重要作用。本文就加筋土擋土墻在道橋工程中的運用進(jìn)行分析。

加筋土；擋土墻；道橋工程；運用

加筋土是在土中加入了拉筋的復(fù)合土，因為拉筋和土能產(chǎn)生摩擦，改善土體的變形條件，增強土體的性能，實現(xiàn)土體的穩(wěn)定效果，將加筋土技術(shù)運用在公路工程中，一般可修建加筋土擋土墻，作為工程的支擋結(jié)構(gòu)物。我國普遍采取有面板的條帶式加筋土擋土墻。

一、加筋土擋土墻的特點

加筋土擋土墻能得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用是由于它具有以下特點：

1、能夠預(yù)制構(gòu)成加筋體的墻面板和拉筋，在工廠制作后運到施工現(xiàn)場，用設(shè)備或者人工進(jìn)行分層填筑。這種施工方式非常方便、快速，能避免對施工工地造成垃圾和負(fù)擔(dān)，能加快工期進(jìn)程。

2、加筋土的性能屬于柔性，對地基的適應(yīng)性強，可以廣泛運用。尤其是修筑在軟弱地基上時，因為拉筋在填筑時被埋設(shè)。因此，由填土導(dǎo)致的地基變形，不會嚴(yán)重影響加筋土擋土墻的穩(wěn)定性，而且地基的處理也很容易。加筋土擋土墻的柔性特征，有良好的抗振動性能，所以，也可將其視為抗振結(jié)構(gòu)物。

3、加筋土擋土墻占地面積不大，因為墻面板能夠垂直的砌筑，可以節(jié)約用地。另外，擋土墻能結(jié)合工程具體環(huán)境或者要求靈活設(shè)置布局與造型、圖案，因此體現(xiàn)了美觀大方的優(yōu)點。

4、加筋土擋土墻的成本不高，相對于鋼筋混凝土擋土墻和石砌重力式擋土墻，能節(jié)約大量的投入，而且墻體越高造價節(jié)省越明顯，能促進(jìn)整個工程的效益提高。

二、加筋土的基本原理

加筋土是上世紀(jì)60年代產(chǎn)生的土體加固新型技術(shù)，在土中摻進(jìn)纖維材料，增強土體的強度，獲得了世界工程施工的矚目。我國也對該項技術(shù)進(jìn)行了普及和運用，在道橋工程等施工中取得了顯著的效果。加筋土的基本原理如下：

1、摩擦加筋原理

根據(jù)加筋土復(fù)合體中筋土之間的基本構(gòu)造，在筋體中取一微段來分析。設(shè)由土的水平推力所引起的拉力dT=T1-T2，垂直作用的土重和外荷載為法向力N，拉筋與土之間的摩擦系數(shù)f*，拉筋寬度為b，作用于長dl的拉筋條上下兩面的垂直力為2Nbdl，拉筋與土體之間的摩擦阻力即為2Nf*bdl，如果2Nf*bdl＞dT，筋土之間會相互制約，使滑動受到阻礙，也就是在水平力的作用下，筋土?xí)皇芰Φ哪Σ撩嫠萍s，并相互抵消，微元體保持自身的穩(wěn)定與固定，如果摩擦力消失的話會產(chǎn)生穩(wěn)定消失，破壞工程的穩(wěn)固性，由于摩擦加筋技術(shù)的應(yīng)用，具有以及理解并且操作簡單的特性，使其在加筋土當(dāng)中得到應(yīng)用及推廣。

2、準(zhǔn)黏聚力原理

當(dāng)土體中沒有進(jìn)行加筋處理時，當(dāng)豎向應(yīng)力發(fā)生作用，土體會發(fā)生豎向壓縮和側(cè)向的膨脹變形后果。當(dāng)土體中在水平方向設(shè)置拉筋，豎向應(yīng)力作用發(fā)生作用時，因為水平拉筋和土體產(chǎn)生了摩擦，拉筋會緩解側(cè)向膨脹的拉力，會減少或者消除土體的側(cè)向變形現(xiàn)象。實踐證明，對加筋砂圓柱土樣和沒有加筋的土樣進(jìn)行對比測試，觀察它們的應(yīng)力變化結(jié)果可知，砂土中加筋后，使砂土的性能發(fā)生了改良，新的復(fù)合土體提升了抗剪強度，等于增加了黏聚力。

三、加筋體材料與構(gòu)造設(shè)計

加筋體是由填料、拉筋及墻面板組成，應(yīng)根據(jù)具體條件與設(shè)計要求合理選用各組成部分的材料，并進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計。

1、加筋體橫斷面

加筋體的橫斷面最好利用矩形形式，使加筋體內(nèi)部的拉筋長度大體一致，矩形斷面是按照最小拉筋長度的規(guī)定做出的。斜坡地段一般可采取倒梯形斷面方式，適應(yīng)特殊地形，使拉筋長度因埋土的深度而增減，此種斷面適合庫倫破裂面的條件。填方路段比較寬敞的地段，一般可采取正梯形斷面，拉筋的長度與填土深度正正比，此斷面形式依據(jù)過去的重力式擋土墻的斷面形式原理，將加筋體當(dāng)做俯斜式擋土墻。

2、填料

加筋土擋土墻的主體材料是墻后填料，與筋帶發(fā)生摩擦后產(chǎn)生摩擦力。填料適合砂礫或碎石材料，要有良好的透水性，而且最好保水內(nèi)磨擦角不小于25°，能加強拉筋和填料之間的摩擦力。當(dāng)墻面和拉筋為金屬材料時，要限制填料的電阻率和PH值，避免金屬受到銹蝕。填料為聚丙烯土工帶時，要排除對銅、錳、氯化鈣、硫化物等化學(xué)物質(zhì)的使用，避免加快聚丙烯土工帶的老化速度。

3、拉筋

拉筋能使擋土墻負(fù)擔(dān)垂直荷載與水平拉力，還能與填料發(fā)生摩擦，使用選用拉筋材料時應(yīng)該注意以下性能：要有較好的抗拉力，同時有較小的延伸率和蠕變率，避免發(fā)生脆性破壞的后果；拉筋材料應(yīng)該能與填料產(chǎn)生大量的摩擦力；有較強的耐腐蝕性能與耐久力；柔性好，方便加工、接長，容易與墻面板連接的呢過。普遍采用的材料有鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工帶。

4、墻面板

墻面板的主要作用是能夠防止添加的土壤由于受力原因從側(cè)面被擠壓出來，防止將壓力傳遞給土壤，并能夠使拉筋的固定操作簡易化，能夠?qū)μ砑硬牧?、拉筋作業(yè)及墻面的組成行政一個結(jié)構(gòu)的布局，保證整體性與統(tǒng)一性。墻面板的選擇需要具備良好的韌性與強度，能夠保證拉筋使土質(zhì)的穩(wěn)固，還需要具備一定的硬度，能夠控制由于振動或沖擊力造成的不穩(wěn)定性；同時，墻面板的選擇中還需要柔軟性，以避免由于鋼筋造成的的重力及負(fù)荷，使土質(zhì)發(fā)生形狀的變化。在基礎(chǔ)加筋技術(shù)當(dāng)中，應(yīng)該注意土墻的強韌度，并且保證地形與地質(zhì)的適應(yīng)性，在符合條件的基礎(chǔ)上將筋土深埋，使深度符合施工中所需，來確保土墻的穩(wěn)固與強韌性。

四、加筋土擋土墻在道橋工程中的運用要點

1、保證填土的夯填密度是施工質(zhì)量的關(guān)鍵,一般應(yīng)保證達(dá)到最佳密實度的90%—95%以上。

2、造成路基病害的一個重要因素就是水的因素。如果加筋土工程的填料土具有較好的滲水性時，通常不用另設(shè)排水系統(tǒng)；但是填料不具有良好的排水性時，必須做好排水系統(tǒng)的設(shè)置，從而保證路基的干燥和穩(wěn)定環(huán)境。

總結(jié)：

綜上所述，道橋工程中的加筋土擋土墻技術(shù)，正在不斷的完善和進(jìn)步，我們廣大的工程技術(shù)與施工人員，要加強對國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和管理方法的研究，加強對施工過程中各環(huán)節(jié)的監(jiān)控，改進(jìn)技術(shù)中不成熟的方面，提高工程質(zhì)量，為我國道橋工程建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]丁百湛,張璐.解讀GB/T29059-2012超薄石材復(fù)合板[J].磚瓦.2014(03)

[2]姚杰,周展,李保亮.砂粘土含量對混凝土性能的影響[J].商品混凝土.2014(05)